(57)【要約】【課題】バリの発生を防止できる環状部品の製造方法を提供すること。【解決手段】小径パンチ７ａによりブランク材５を加圧することで、加圧された材料がダイ８の成形用空間８ｂに流動して、環状突起の略外形状が形成される。更に、小径パンチ７ａを押し込みながら、大径パンチ７ｂによりブランク材５の表面を加圧する。これにより、ブランク材５の表面に環状凹部が形成されると共に、大径パンチ７ｂによって加圧された材料が成形用空間８ｂの隅まで流動して、環状突起の角部３ａが形成される。この方法によれば、小径パンチ７ａによる加圧力で環状突起の略外形状を形成した後、大径パンチ７ｂによってブランク材５の表面を局部的に加圧することで環状突起を成形できるので、ブランク材５全体へ高い加圧力を付与する必要がない。このため、押出し成形工程の際にバリが発生することはなく、安価で良品質な製品を提供できる。【選択図】図２
2006181597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向中央部に内径孔を有する金属製の環状体であり、その環状体の一端面側には、内径全周に渡って前記環状体の厚さ方向外側へ突き出る環状突起が設けられ、前記環状体の他端面側には、内径全周に渡って前記環状体の厚さ方向内側へ凹む環状凹部が形成されている環状部品の製造方法であって、
径方向中央部に下孔が開けられた板状のブランク材から、プレス機と金型とを用いて前記環状突起および前記環状凹部を押出し成形する押出し成形工程を有することを特徴とする環状部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載した環状部品の製造方法において、
ａ）板状の金属素材から前記ブランク材の外径を打ち抜くブランク打抜き工程と、
ｂ）前記ブランク材の中央部に前記下孔を打ち抜く下孔抜き工程と、
ｃ）前記下孔が開けられた前記ブランク材から前記環状突起および前記環状凹部を押出し成形する前記押出し成形工程と、
ｄ）前記環状突起および前記環状凹部が成形された前記ブランク材から前記内径孔を打ち抜く孔抜き工程と、
ｅ）前記環状部品の外径を打ち抜く外径抜き工程とを有することを特徴とする環状部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載した環状部品の製造方法において、
前記押出し成形工程では、前記下孔が開けられた前記ブランク材の他端面内径側を小径パンチにより加圧することで、その加圧された材料が流動して前記ブランク材の一端面側に前記環状突起の略外形状が形成され、さらに前記小径パンチの外径より外側を大径パンチにより局部的に加圧することで、前記ブランク材の他端面内径全周に前記環状凹部が形成されると共に、前記大径パンチによって加圧された材料が流動して前記環状突起の角部を形成することを特徴とする環状部品の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載した環状部品の製造方法において、
前記押出し成形工程に使用される前記金型は、前記小径パンチと前記大径パンチとが一体に設けられた二段外径パンチと、前記ブランク材を保持するダイとを有し、このダイには、前記二段外径パンチによって加圧された材料が流動して前記環状突起の外形状を成形するための成形用空間が形成されていることを特徴とする環状部品の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載した環状部品の製造方法において、
前記押出し成形工程に使用される前記金型は、前記小径パンチが前記大径パンチの内側を上下方向に摺動可能に分割して設けられた二段外径パンチと、前記ブランク材を保持するダイとを有し、このダイには、前記二段外径パンチによって加圧された材料が流動して前記環状突起の外形状を成形するための成形用空間が形成されていることを特徴とする環状部品の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５に記載した何れかの製造方法によって製造され、一端面側に前記環状突起が設けられ、他端面側に前記環状凹部が形成されたことを特徴とする環状部品。
【請求項７】
請求項６に記載した環状部品は、エンジン始動用スタータの出力軸に取り付けられるストップカラーであり、前記出力軸上を移動可能に配置されたピニオンがエンジンのリングギヤ側へ移動する際に、その移動位置を規制する移動規制手段として設けられることを特徴とする環状部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の回転軸に取り付けられる環状部品の製造方法に係わり、その一例として、エンジン始動用スタータの出力軸に取り付けられるストップカラーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示す様に、出力軸１００上をピニオン１１０が移動してエンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合う方式のスタータでは、ピニオン１１０の前進移動位置（リングギヤ側への移動位置）を規制する一組のストップカラー１２０、１３０がスナップリング１４０を介して出力軸１００に取り付けられている（特許文献１参照）。
上記ストップカラー１２０の製造方法を、図５に基づき説明する。
ａ）切断…円形断面の条鋼素材からブランク材１５０を切断する。
ｂ）据込…ブランク材１５０の片面（図示下面）を据え込み成形する。
ｃ）予備成形…ブランク材１５０を圧縮して所定の形状に予備成形する。
ｄ）成形…ストップカラー１２０の外側形状を成形する。
ｅ）孔抜…内径１６０を打ち抜いて最終形状に加工する。
ｆ）バリ取り…予備成形の際に発生したバリ１７０を除去する。
【特許文献１】特公平６−７８７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の製造方法では、ｃ）の予備成形において、ブランク材１５０を大きく変形させるために、大きな加工力をブランク材１５０に付与するため、金型（図示せず）の分割面にバリ１７０が発生する。このバリ１７０は、ｅ）の最終形状まで残るため、ｆ）の後加工でバリ取りを行う必要があり、コストが高くなる要因となっていた。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、バリの発生を防止できる環状部品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（請求項１の発明）
径方向中央部に内径孔を有する金属製の環状体であり、その環状体の一端面側には、内径全周に渡って環状体の厚さ方向外側へ突き出る環状突起が設けられ、環状体の他端面側には、内径全周に渡って環状体の厚さ方向内側へ凹む環状凹部が形成されている環状部品の製造方法であって、径方向中央部に下孔が開けられた板状のブランク材から、プレス機と金型とを用いて環状突起および環状凹部を押出し成形する押出し成形工程を有することを特徴とする。
【０００５】
上記の製造方法によれば、板状のブランク材から押出し成形によって環状突起を形成するので、ブランク材全体へ高い加圧力を付与する必要がないため、金型の分割面にバリが発生することはない。従って、最終形状に加工された後、バリ取りを行う必要がなく、工数削減に伴うコストダウンが可能である。
【０００６】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した環状部品の製造方法において、板状の金属素材からブランク材の外径を打ち抜くブランク打抜き工程と、ブランク材の中央部に下孔を打ち抜く下孔抜き工程と、下孔が開けられたブランク材から環状突起および環状凹部を押出し成形する押出し成形工程と、環状突起および環状凹部が成形されたブランク材から内径孔を打ち抜く孔抜き工程と、環状部品の外径を打ち抜く外径抜き工程とを有することを特徴とする。
上記の製造方法では、押出し成形工程において加工素材（ブランク材）にバリが発生しないので、外径抜き工程の後に、バリ取りを行う必要がない。
【０００７】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した環状部品の製造方法において、押出し成形工程では、下孔が開けられたブランク材の他端面内径側を小径パンチにより加圧することで、その加圧された材料が流動してブランク材の一端面側に環状突起の略外形状が形成され、さらに小径パンチの外径より外側を大径パンチにより局部的に加圧することで、ブランク材の他端面内径全周に環状凹部が形成されると共に、大径パンチによって加圧された材料が流動して環状突起の角部を形成することを特徴とする。
【０００８】
上記の製造方法では、小径パンチによる加圧力でブランク材の一端面側に環状突起の略外形状が形成された後、大径パンチによる加圧力でブランク材の他端面内径全周に環状凹部が形成される。この場合、環状凹部を形成するためにブランク材全体へ高い加圧力を付与する必要がないので、金型の分割面にバリが発生することはなく、後加工でバリ取りを必要としない環状部品を製造できる。
【０００９】
（請求項４の発明）
請求項３に記載した環状部品の製造方法において、押出し成形工程に使用される金型は、小径パンチと大径パンチとが一体に設けられた二段外径パンチと、ブランク材を保持するダイとを有し、このダイには、二段外径パンチによって加圧された材料が流動して環状突起の外形状を形成するための成形用空間が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、小径パンチにより加圧された材料がダイの成形用空間へ流動して環状突起の略外形状が形成された後、さらに小径パンチと共に大径パンチによる加圧力を付与することで、ブランク材の他端面内径全周に環状凹部が形成されると共に、成形用空間への材料の流動が促進されて、環状突起の角部が形成される。
【００１１】
（請求項５の発明）
請求項３に記載した環状部品の製造方法において、押出し成形工程に使用される金型は、小径パンチが大径パンチの内側を上下方向に摺動可能に分割して設けられた二段外径パンチと、ブランク材を保持するダイとを有し、このダイには、二段外径パンチによって加圧された材料が流動して環状突起の外形状を成形するための成形用空間が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、小径パンチにより加圧された材料がダイの成形用空間へ流動して環状突起の略外形状が形成された後、小径パンチを加工素材の中に保持した状態のまま、更に大径パンチによる加圧力でブランク材の他端面内径全周に環状凹部が形成されると共に、成形用空間への材料の流動が促進されて、環状突起の角部が形成される。
【００１３】
（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかの製造方法によって製造され、一端面側に環状突起が設けられ、他端面側に環状凹部が形成されたことを特徴とする。この環状部品は、製造過程で製品機能を阻害する様な有害なバリが発生することはなく、安価で良品質な製品を提供できる。
【００１４】
（請求項７の発明）
請求項６に記載した環状部品は、エンジン始動用スタータの出力軸に取り付けられるストップカラーとして用いることができる。このストップカラーは、出力軸上を移動可能に配置されたピニオンがエンジンのリングギヤ側へ移動する際に、その移動位置を規制する移動規制手段である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は環状部品の製造工程を示す断面図である。
実施例１に係る環状部品１は、例えば、図４に示す様に、エンジン始動用スタータの出力軸１００に取り付けられるストップカラー１２０として使用されるもので、ピニオン側ストップカラー１３０と組み合わせて用いられる。なお、ストップカラー１２０の詳細な説明は、前述の特許文献１に記載されている通りであり、ここでの説明は省略する。
環状部品１は、図１（ｅ）に示す様に、径方向中央部に内径孔２を有する金属製（例えば鋼鉄）の環状体であり、その環状体の一端面側には、内径全周に渡って環状体の厚さ方向外側へ突き出る環状突起３が設けられ、環状体の他端面側には、内径全周に渡って環状体の厚さ方向内側へ凹む環状凹部４が形成されている。
【００１７】
次に、環状部品１（ストップカラー）の製造工程を図１に基づいて説明する。
ａ）ブランク打抜き工程…鋼板または鋼帯からブランク材５の外径を打ち抜く。
ｂ）下孔抜き工程…ブランク材５の径方向中央部に円形の下孔６を打ち抜く。
ｃ）押出し成形工程…下孔６が開けられたブランク材５から環状突起３および環状凹部４を押出し成形する（後述する）。
ｄ）孔抜き工程…環状突起３および環状凹部４が成形されたブランク材５から内径孔２を打ち抜く。
ｅ）外径抜き工程…ブランク材５より製品外径を打ち抜いて、環状部品１の製造を完了する。
【００１８】
続いて、上記の押出し成形について詳述する。
図２は押出し成形工程を示す断面図である。
この押出し成形工程は、ブランク材５から環状突起３および環状凹部４を成形するための金型（以下に説明する）と、この金型を通じてブランク材５に加圧力を付与するプレス機（図示せず）とを用いて行われる。
【００１９】
金型は、図２に示す様に、小径パンチ７ａと大径パンチ７ｂとが一体に設けられた二段外径パンチ７と、ブランク材５を保持するダイ８とで構成される。
二段外径パンチ７は、小径パンチ７ａと大径パンチ７ｂとが同心位置に形成され、大径パンチ７ｂより小径パンチ７ａの方が図示下方へ突き出た状態に設けられている。
ダイ８には、ブランク材５を保持する保持スペース８ａと、この保持スペース８ａの下側に環状突起３の外形状を成形するための成形用空間８ｂが形成されている。
【００２０】
上記の金型とプレス機による押出し成形の方法を説明する。
ａ）ダイ８の保持スペース８ａにブランク材５をセットした後、プレス機を作動させて、図示矢印で示す様に、小径パンチ７ａによりブランク材５を加圧する。これにより、加圧された材料がダイ８の成形用空間８ｂに流動して、環状突起３の略外形状が形成される。但し、この時点では、環状突起３の角部にダレが生じている。
ｂ）更に、小径パンチ７ａを押し込みながら、大径パンチ７ｂによりブランク材５の表面を加圧する。これにより、ブランク材５の表面に環状凹部４が形成されると共に、大径パンチ７ｂによって加圧された材料が成形用空間８ｂの隅まで流動して、環状突起３の角部３ａが形成される。
【００２１】
上記の製造方法によれば、小径パンチ７ａによる加圧力で環状突起３の略外形状を形成した後、大径パンチ７ｂによってブランク材５の表面を局部的に加圧することで環状突起３を成形できるので、ブランク材５全体へ高い加圧力を付与する必要がない。このため、押出し成形工程の際にバリが発生することはなく、バリ取りを行う必要がないので、工数削減に伴うコストダウンが可能であり、安価で良品質な製品（ストップカラー）を提供できる。
【実施例２】
【００２２】
図３は押出し成形工程を示す断面図である。
この実施例２は、実施例１で説明した押出し成形工程に使用される二段外径パンチ７の構成を変更した一例である。
二段外径パンチ７は、図３に示す様に、小径パンチ７ａと大径パンチ７ｂとが分割して設けられている。大径パンチ７ｂは、パンチプレート９に固定され、そのパンチプレート９と一体に可動する。一方、小径パンチ７ａは、大径パンチ７ｂの内側を図示上下方向に摺動可能に組み合わされ、パンチプレート９との間に配設されたスプリング１０等によって反プレート方向（図示下方）に付勢されている。
【００２３】
上記の二段外径パンチ７を用いた押出し成形の方法を説明する。
ａ）ダイ８の保持スペース８ａにブランク材５をセットした後、プレス機を作動させて小径パンチ７ａによりブランク材５を所定寸法まで加圧する。この時、小径パンチ７ａは、パンチプレート９に対しスプリング１０の反力あるいは油圧等により保持され、パンチプレート９と一体に可動することで、ブランク材５に加圧力を付与する。これにより、加圧された材料がダイ８の成形用空間８ｂに流動して、環状突起３の略外形状が形成される。但し、この時点では、環状突起３の角部にダレが生じている。
【００２４】
ｂ）小径パンチ７ａを加工素材（ブランク材５）の中に保持したまま、大径パンチ７ｂによりブランク材５の表面を加圧する。つまり、小径パンチ７ａの外側を大径パンチ７ｂが摺動してブランク材５の表面を局部的に加圧することで、ブランク材５の表面に環状凹部４が形成されると共に、大径パンチ７ｂによって加圧された材料が成形用空間８ｂの隅まで流動して、環状突起３の角部３ａが形成される。
この実施例２においても、実施例１と同様に、バリの発生しない環状部品１を製造できるので、安価で良品質な製品（ストップカラー）を提供できる。
また、実施例２に記載した二段外径パンチ７を使用することで、塑性流動性の悪い難加工性材料を用いて環状部品１を製造する場合に、環状突起３の角部３ａのダレ防止に効果を発揮する。
【００２５】
（変形例）
なお、実施例１に記載した環状部品１の製造工程（図１参照）は、鋼板または鋼帯からブランク材５を切り離した後、次工程以降は搬送装置で送り加工する方法が一般的であるが、帯状鋼板からブランク材５を切り離さず、材料の一部を繋げた状態で加工しながら、次工程へ材料全体を送る方法も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】環状部品の製造工程を示す断面図である。
【図２】押出し成形工程を示す断面図である（実施例１）。
【図３】押出し成形工程を示す断面図である（実施例２）。
【図４】ストップカラーの取付け状態を示す断面図である。
【図５】ストップカラーの製造工程を示す断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
【００２７】
１    環状部品（ストップカラー）
２    内径孔
３    環状突起
４    環状凹部
５    ブランク材
５ａ  角部
６    下孔
７    二段外径パンチ（金型）
７ａ  小径パンチ
７ｂ  大径パンチ
８    ダイ（金型）
８ｂ  成形用空間
【図１】
2006181597.tif 000003
【図２】
2006181597.tif 000004
【図３】
2006181597.tif 000005
【図４】
2006181597.tif 000006
【図５】
2006181597.tif 000007